JP2020191012A5 - - Google Patents

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本発明の一様態は、階層型ニューラルネットワークの各階層における演算を行う複数の演算部を有する画像処理装置であって、
前記演算部が処理対象とする階層の特徴画像をブロックの2次元配列に分割しそれぞれのブロックを所定個数のメモリのいずれかに格納する格納制御手段と、
前記特徴画像に対する演算に関する情報に基づいて前記メモリからブロックを読み出すパターンであるメモリアクセスパターンを決定する決定手段と、
前記メモリから前記メモリアクセスパターンに従ってブロックを読み出す読み出し手段と
を備え、
前記格納制御手段は、
前記2次元配列に対して、先頭の行/列から、行/列に沿って前記所定個数のメモリを所定の順序で繰り返し割り当てるようにし、2番目以降の行/列では、割り当てを開始するメモリを、前記所定の順序において直前の行/列と一定個数だけずらす
ことを特徴とする。
The uniformity of the present invention is an image processing apparatus having a plurality of arithmetic units that perform arithmetic operations in each layer of a hierarchical neural network.
A storage control means that divides the feature image of the hierarchy to be processed by the arithmetic unit into a two-dimensional array of blocks and stores each block in any of a predetermined number of memories.
A determination means for determining a memory access pattern, which is a pattern for reading a block from the memory, based on information about an operation on the feature image.
A reading means for reading a block from the memory according to the memory access pattern is provided.
The storage control means is
The predetermined number of memories are repeatedly allocated in a predetermined order along the rows / columns from the first row / column to the two-dimensional array, and the memory that starts allocation in the second and subsequent rows / columns. Is shifted by a certain number from the immediately preceding row / column in the predetermined order.
It is characterized by that.

Claims (16)

階層型ニューラルネットワークの各階層における演算を行う複数の演算部を有する画像処理装置であって、
前記演算部が処理対象とする階層の特徴画像をブロックの2次元配列に分割しそれぞれのブロックを所定個数のメモリのいずれかに格納する格納制御手段と、
前記特徴画像に対する演算に関する情報に基づいて前記メモリからブロックを読み出すパターンであるメモリアクセスパターンを決定する決定手段と、
前記メモリから前記メモリアクセスパターンに従ってブロックを読み出す読み出し手段と
を備え、
前記格納制御手段は、
前記2次元配列に対して、先頭の行/列から、行/列に沿って前記所定個数のメモリを所定の順序で繰り返し割り当てるようにし、2番目以降の行/列では、割り当てを開始するメモリを、前記所定の順序において直前の行/列と一定個数だけずらす
ことを特徴とする画像処理装置。
An image processing device having a plurality of arithmetic units that perform operations in each layer of a hierarchical neural network.
A storage control means that divides the feature image of the hierarchy to be processed by the arithmetic unit into a two-dimensional array of blocks and stores each block in any of a predetermined number of memories.
A determination means for determining a memory access pattern, which is a pattern for reading a block from the memory, based on information about an operation on the feature image.
A reading means for reading a block from the memory according to the memory access pattern is provided.
The storage control means is
The predetermined number of memories are repeatedly allocated in a predetermined order along the rows / columns from the first row / column to the two-dimensional array, and the memory that starts allocation in the second and subsequent rows / columns. Is shifted by a certain number from the immediately preceding row / column in the predetermined order.
An image processing device characterized by this.
前記格納制御手段は、前記特徴画像において第1方向に並ぶ着目ブロック列を前記所定個数のブロックのグループを単位に分割した場合に、それぞれのグループについて、該グループに属する前記所定個数のブロックを前記所定個数のメモリに格納した場合、前記着目ブロック列において前記所定個数におけるある順位のメモリに格納されたブロックの直下のブロックを、該順位と前記所定個数とで定まる順位のメモリに格納し、When the storage control means divides the block sequence of interest arranged in the first direction in the feature image into groups of the predetermined number of blocks, the storage control means obtains the predetermined number of blocks belonging to the group for each group. When stored in a predetermined number of memories, the blocks immediately below the blocks stored in the memory of a certain rank in the predetermined number in the block sequence of interest are stored in the memory of the rank determined by the rank and the predetermined number.
前記読み出し手段は、前記メモリアクセスパターンに従って前記所定個数のメモリから1サイクルでブロックを読み出すThe read means reads a block from the predetermined number of memories in one cycle according to the memory access pattern.
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。The image processing apparatus according to claim 1.
前記所定個数は、ある整数をNとしてNで表されることを特徴とする請求項に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 2 , wherein the predetermined number is represented by N 2 with a certain integer as N. 前記所定個数のメモリは、メモリ0~メモリ(N-1)からなり、
前記格納制御手段は、
前記特徴画像において第1方向に並ぶ着目ブロック列をN個のブロックのグループを単位に分割した場合に、それぞれのグループについて、該グループに属するブロック0~(N-1)をメモリ0~(N-1)のそれぞれに格納した場合、前記着目ブロック列においてメモリp(p=0~(N-1))に格納されたブロックの直下のブロックを、メモリq(q=mod(p+N,N))に格納することを特徴とする請求項に記載の画像処理装置。
The predetermined number of memories includes memory 0 to memory (N 2-1 ).
The storage control means is
When the block sequence of interest arranged in the first direction in the feature image is divided into groups of N two blocks, the blocks 0 to (N 2-1 ) belonging to the group are stored in the memory 0 to each group. When stored in each of (N 2-1 ), the block immediately below the block stored in the memory p (p = 0 to (N 2-1 )) in the block sequence of interest is stored in the memory q (q = modd). The image processing apparatus according to claim 3 , wherein the image processing apparatus is stored in p + N, N2 )).
前記読み出し手段は、前記メモリアクセスパターンに従って前記メモリ0~(N-1)から1サイクルでブロックを読み出すことを特徴とする請求項に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 4 , wherein the reading means reads a block from the memory 0 to (N 2-1 ) in one cycle according to the memory access pattern. 前記一定個数はNである請求項3乃至5の何れか1項に記載の画像処理装置。The image processing apparatus according to any one of claims 3 to 5, wherein the fixed number is N. 前記決定手段は、前記階層型ニューラルネットワークの各階層における演算を規定する情報に基づいて前記メモリアクセスパターンを決定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1, wherein the determination means determines the memory access pattern based on information defining operations in each layer of the hierarchical neural network. 前記階層型ニューラルネットワークの各階層における演算を規定する情報は、プーリングの有無、プーリングウインドウサイズ、カーネルサイズ、の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。The image processing apparatus according to claim 7, wherein the information defining the operation in each layer of the hierarchical neural network includes at least one of the presence / absence of pooling, the pooling window size, and the kernel size. 前記階層型ニューラルネットワークの各階層における演算を規定する情報は、サンプリングの有無、サンプリングレート、の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 7 , wherein the information defining the operation in each layer of the hierarchical neural network includes at least one of sampling / non-sampling and sampling rate. 前記階層は、前記階層型ニューラルネットワークにおけるサイドアウトプットの階層を含むことを特徴とする請求項7ないし9のいずれか1項に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to any one of claims 7 to 9 , wherein the layer includes a layer of side outputs in the hierarchical neural network. 前記Nの値は、前記階層型ニューラルネットワークの全階層の中で使われる最大のカーネルサイズ、最大のプーリングウインドウサイズ、サンプリングレート、ストライド間隔の何れかに応じて決定されることを特徴とする請求項乃至の何れか1項に記載の画像処理装置。 The value of N is determined according to any one of the maximum kernel size, maximum pooling window size, sampling rate, and stride interval used in all layers of the hierarchical neural network. Item 6. The image processing apparatus according to any one of Items 3 to 6 . 前記Nの値は、前記演算部のスループットまたはリソースに応じて決定されることを特徴とする請求項乃至の何れか1項に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to any one of claims 3 to 6 , wherein the value of N is determined according to the throughput or the resource of the arithmetic unit. 撮像により画像を取得する画像入力手段と、
請求項1乃至12の何れか1項に記載の画像処理装置による前記画像に対する演算結果を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする撮像装置。
Image input means for acquiring images by imaging,
An image pickup apparatus including an output means for outputting an operation result for the image by the image processing apparatus according to any one of claims 1 to 12 .
前記出力手段は、前記階層型ニューラルネットワークに対して画像を入力することで該階層型ニューラルネットワークから出力された結果に基づく、該画像からの物体の検出結果を出力することを特徴とする請求項13に記載の撮像装置。 The output means is characterized in that by inputting an image to the hierarchical neural network, the detection result of an object from the image is output based on the result output from the hierarchical neural network. 13. The imaging device according to 13. 階層型ニューラルネットワークの各階層における演算を行う複数の演算部を有する画像処理装置が行う画像処理方法であって、
前記画像処理装置の格納制御手段が、前記演算部が処理対象とする階層の特徴画像をブロックの2次元配列に分割しそれぞれのブロックを所定個数のメモリのいずれかに格納する格納制御工程と、
前記画像処理装置の決定手段が、前記特徴画像に対する演算に関する情報に基づいて前記メモリからブロックを読み出すパターンであるメモリアクセスパターンを決定する決定工程と、
前記画像処理装置の読み出し手段が、前記メモリから前記メモリアクセスパターンに従ってブロックを読み出す読み出し工程と
を備え、
前記格納制御工程では、
前記2次元配列に対して、先頭の行/列から、行/列に沿って前記所定個数のメモリを所定の順序で繰り返し割り当てるようにし、2番目以降の行/列では、割り当てを開始するメモリを、前記所定の順序において直前の行/列と一定個数だけずらす
ことを特徴とする画像処理方法。
It is an image processing method performed by an image processing device having a plurality of arithmetic units that perform operations in each layer of a hierarchical neural network.
A storage control step in which the storage control means of the image processing device divides the feature image of the hierarchy to be processed by the calculation unit into a two-dimensional array of blocks, and stores each block in any of a predetermined number of memories. ,
A determination step in which the determination means of the image processing device determines a memory access pattern, which is a pattern of reading blocks from the memory based on information regarding operations on the feature image.
The reading means of the image processing device includes a reading step of reading a block from the memory according to the memory access pattern.
In the storage control step,
The predetermined number of memories are repeatedly allocated in a predetermined order along the rows / columns from the first row / column to the two-dimensional array, and the memory that starts allocation in the second and subsequent rows / columns. Is shifted by a certain number from the immediately preceding row / column in the predetermined order.
An image processing method characterized by that.
コンピュータを、請求項1乃至12の何れか1項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのコンピュータプログラム。 A computer program for making a computer function as each means of the image processing apparatus according to any one of claims 1 to 12 .
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